一方面城市化的進程加快，使得很多城市不堪重負，帶來了一系列的問題，如城市發展缺乏合理規劃中心城區密集，交通擁擠，資源浪費，環境質量下降，各管理部門難以協同工作；

      另外一方面，隨著經濟的發展和市民生活水平的提高，市民對城市的管理水平，服務水平的要求又在不斷提高。各個城市都在采取各種措施，希望能夠解決這些問題，為市民生活提供更好的服務。其中一個重要的方面就是利用信息技術，提高城市信息化水平。

一、 利用大數據技術，使得城市管理者能夠做出最合理的決策

      大數據是最近信息技術領域最為熱門的詞語，我們用它來描述和定義信息爆炸時代產生的海量數據，并命名與之相關的技術發展與創新。在我們的城市中，數據無處不在，我們的數據來自公共汽車，城市輕軌，水管道，油管道，天然氣傳輸管道，醫院，學校，建筑。技術的發展使得我們有這樣的能力能夠實時收集這些數據；分析技術的發展，使得我們可以利用分析技術將獲得的大量的結構化和非結構化的數據轉換為帶有洞察力的信息。當我們將這些帶有洞察力的信息發布給正確的人的時候，他們就可以做出最合理的決策。而這些決策包括多方面的，市長可以根據這些信息，決定城市投資，輕軌調度中心可以合理地安排班次，應急中心能夠找到最近的應急物質，市民可以根據這些信息來決定如何最合理地安排自己的出行方式等。
      邁阿密戴德與 IBM 宣布在智慧城市領域構建合作關系，通過集成法務部門，交通部門，稅務部門，水務部門的數據，通過 IBM 的分析技術，交付了一系列的項目，包括：智慧的水管理項目，通過智慧的水表項目和分析預測技術，幫助遠端監控用水，發現各個公園的水泄露，減少公園用水 20%，為此帶來 1 百萬美金的費用節省。政府透明項目，整合分析政府財務系統數據，人力資源數據，預算數據，政府各部門數據共享，基于這些數據進行分析以幫助各個部門做出最合理決定。信息技術的快速發展，特別是在各個領域的創新，能夠幫助城市管理者做到未雨綢繆而不是充當救火隊員。特別是傳感技術和分析技術的發展，城市管理者能夠隨時對城市的健康狀況進行體檢，找到潛在風險，提前采取因對措施。
      美國某城市采用了智能井蓋結合 IBM 的智慧城市平臺，提前應對強降雨天氣對市民的影響。該城市部署了 44 個智能井蓋，每 5 分鐘這些井蓋就往運營平臺發送一次數據，其中包括水位、水流速和水溫。同時，該系統還整合了氣象信息，城市管網拓撲信息，交通信息等。下圖說明了分析技術如何通過智能井蓋的信息分析管道的擁堵。
 

圖1. 管道擁堵分析

      系統根據分析結果，將堵塞情況在 GIS 地圖的管網拓撲重點標示，同時顯示出附近維修檢測車輛的位置和排班，運營中心人員根據這些支持信息，合理地安排維修，將強降雨帶來的危害降到最低。

二、利用信息技術，整合各方資源，使得城市的運營，管理更加的有效

      眾所周知，一個城市的管理是個高度復雜的工作，牽涉到的內容繁多，部門眾多，現狀是各個部門的信息孤島現象比較嚴重，相互之前的資源欠缺整合和協作。比如，我們經常會發現同樣一條道路的前幾天是自來水公司挖開維修，幾天后電力公司又在同一地點開展維修工作，而后幾天通信公司再次重復，在某些情況下因為缺乏溝通協作導致一些非常嚴重的問題，比如，城市的污水排放，導致電力公司的線路故障使得交通的信號燈無法工作，從而導致交通的擁堵甚至形成安全事故。為了滿足現有的復雜需求同時考慮到未來發展的前景，需要各部門負責人理順各部門的數據信息，并在市一級層面對信息資源進行統一管理，進行信息整合，采取關聯分析、聚類分析、系列模式分析等實現信息和數據挖掘和應用，為管理者和決策者提供科學決策的信息和依據。

      2012 年，IBM 為巴西的里約市政府打造了智慧城市運營中心，將里約 30 多個城市管理部門數據統一到城市運營管理系統。在運營中心的大屏幕上，顯示了里約熱內盧城市動態監控視頻，包括各個地鐵站、主要路口的交通狀況，通過復雜的天氣預測系統預報出來的城市未來幾天的降雨情況，交通事故處理狀況，停電處理狀況，以及其他城市問題處理及其進展等狀態。

三、IBM 實現智慧城市的方法

      IBM 在 2008 年提出智慧城市的概念，也是 IBM 智慧地球項目的一部分，細分下來就是智慧的醫療、智慧的交通、智慧的教育、智慧的能源、智慧的運輸、智慧的通信等。IBM 智慧城市的理念的提出和實踐主要分三步走。

      第一步，在過去的幾十年，IBM 在全球實現了一系列的超過 2000 個智慧城市的項目。其中有迪比克的智能水表管理，社會水資源管理，泄漏檢測，新加坡的智慧的交通管理，都柏林的智慧城市管理，阿姆斯特丹的智慧的機場，臺灣的智能火車，斯德哥爾摩的智慧交通等等。

      第二步，從這些智慧城市項目中，IBM 總結出了實現智慧城市的統一模式，概括起來包括三條：利用信息，分析問題和協同資源，如下圖所示。
 

圖 2. 實現智慧城市的統一模式

圖 3. 智慧城市解決方案架構

      作為智慧城市理念的倡導者和先行者，IBM 在過去的三年的時間，通過研發和收購等，發布了一系列的智慧城市實現軟件產品和解決方案。
      2011 年 6 月，IBM 發布了智慧運營中心（IOC）產品，同年 7 月發布了智慧運營中心云產品。IBM 的智能運營中心解決方案旨在方便高效地監管和協調智慧城市運營，通過將各種信息匯集在一起，提供給相關的人員快速而準確地作出決策并且跟蹤這些決策的效果的能力。
      2011 年 8 月，IBM 發布了智能交通產品及云服務。交通運輸是經濟生活的重要組成部分，快速城市化的地球越來越依賴于人和物的流動。然而，現有的許多交通運輸基礎設施無法滿足現在世界發展需要。在全球范圍內，交通運輸管理機構都面臨相同的戰略性挑戰，例如，日益嚴重的環境問題、車流量和交通擁堵問題。